鎘對水稻材料根邊緣細(xì)胞的影響及其在根、芽細(xì)胞壁上的分布.pdf

1、鎘，是一種具有強(qiáng)烈生物毒性的重金屬。它在自然界中分布廣泛，主要以硫鎘礦的形式而存在。而近十幾年來，由于我國城市化進(jìn)程的加快，以及工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，致使我國較大范圍內(nèi)農(nóng)田受到了不同程度的鎘污染，嚴(yán)重影響了我國的糧食安全和人民的身體健康。邊緣細(xì)胞是產(chǎn)生在根冠分生組織并游離在根尖周圍的特殊細(xì)胞群。研究發(fā)現(xiàn)邊緣細(xì)胞在植物受到重金屬脅迫時(shí)具有一定的保護(hù)和防御作用。而目前關(guān)于水稻邊緣細(xì)胞與鎘關(guān)系研究尚未見報(bào)道。因此，本研究選取2種對鎘吸附能力不同的

2、水稻育種材料，采用霧培研究了不同時(shí)間，不同鎘處理下兩種水稻材料根邊緣細(xì)胞，以及邊緣細(xì)胞對根系POD、MDA、根系氧化力、根系形態(tài)，以及鎘在不同部位細(xì)胞壁上的含量變化。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)低濃度鎘處理(0.5mg/L)對水稻材料的根邊緣細(xì)胞的數(shù)目、根冠果膠甲酯酶均有促進(jìn)作用。兩種水稻材料的根邊緣細(xì)胞數(shù)目和存活率隨著鎘溶液濃度的增加均受到了抑制，當(dāng)鎘溶液濃度達(dá)到3mg/L的時(shí)候，對水稻邊緣細(xì)胞的毒害最大。
　　

3、(2)鎘溶液濃度為1mg/L時(shí)，對耐鎘水稻材料綿恢725的邊緣細(xì)胞數(shù)目和根冠果膠甲酯酶仍有一定的促進(jìn)作用，而敏感材料明恢63則受到了明顯抑制。同一處理濃度下，從兩個(gè)水稻材料各個(gè)處理時(shí)間的比較表明，明恢63各處理濃度之間的差異總的來說較綿恢725大，表明其對鎘的敏感性高于綿恢725。
　　 (3)在鎘脅迫下，去除邊緣細(xì)胞后的水稻根尖POD活性均低于未去除根尖邊緣細(xì)胞的處理。當(dāng)鎘濃度達(dá)到3mg/L時(shí)，敏感型材料明恢63根尖POD活性

4、所受到的抑制率要遠(yuǎn)大于耐性材料綿恢725。而MDA的含量，在同一處理時(shí)間下，隨著鎘溶液濃度的增加而上升，且去除根尖邊緣細(xì)胞后的MDA含量均高于未去除邊緣細(xì)胞的處理，說明邊緣細(xì)胞對水稻根系上抗氧化系統(tǒng)具有一定的防御作用。
　　 (4)低鎘(0.5mg/L)處理對兩種水稻材料的根系氧化力都有促進(jìn)作用，而高濃度的鎘對水稻根系氧化力有明顯的抑制作用。且去除邊緣細(xì)胞后根系氧化力普遍低于未去除根尖邊緣細(xì)胞的處理。
　　 高濃度的鎘對

5、根的生長具有強(qiáng)烈的抑制作用，未去除根除邊緣細(xì)胞的處理中，其相對伸長率低于65％，去除根尖邊緣細(xì)胞的處理中，其相對伸長率均低于60％。高濃度的鎘對水稻根的平均直徑也有較大的影響，未去除根尖邊緣細(xì)胞的水稻根平均直徑普遍長于去除根尖邊緣細(xì)胞的水稻根。表明邊緣細(xì)胞還對水稻根的氧化力以及根系形態(tài)有一定的保護(hù)作用。
　　 (5)總體來看，10-20mm根段細(xì)胞壁上的鎘含量＞0-10mm根段細(xì)胞壁上的鎘含量＞芽細(xì)胞壁上的鎘含量。隨著鎘處理濃度